动物对蛋白质的消化ppt课件.ppt

第二讲动物对蛋白质的消化 主要内容 单胃动物对蛋白质的消化吸收反刍动物对蛋白质的消化吸收 一 单胃动物对蛋白质的消化 吸收 蛋白质HCl高级结构分解 肽链暴露胃 胰 糜蛋白酶内切酶使蛋白质分解为多肽羧基肽酶 氨基肽酶外切酶使之分解为AA 小肽 1 蛋白质的消化起始于胃 终止于小肠 消化道内主要蛋白酶类 HCL 胃蛋白酶 胰蛋白酶 糜蛋白酶 羧肽酶 胃蛋白酶原 胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 羧肽酶原 壁细胞 主细胞 胰 AA 二 三肽 刷状缘 肠细胞 吸收 肠激酶 胃 4 顺序 L AA D AACys Met Trp Leu Phe Lys Ala Ser Asp Glu 2 吸收 1 部位 小肠上2 3部位 2 方式 主动吸收 3 载体 碱性 酸性 中性系统 一 单胃动物对蛋白质的消化 吸收 一 单胃动物对蛋白质的消化 吸收 3 新生哺乳动物在出生后24 36小时内能够直接吸收免疫球蛋白 获得被动免疫 4 2 3个肽键的寡肽可被肠黏膜直接吸收 其特点是吸收快 不竞争有限的载体 分解 吸收时耗能少 可作为活性物质 合成时耗能少 5 影响蛋白质消化吸收的因素 1 动物种类与年龄 消化酶发育的时间效应 2 日粮蛋白质种类与水平 底物诱导效应 3 日粮矿物元素水平 酶激活剂 4 日粮粗纤维水平 缩短消化时间 一 单胃动物对蛋白质的消化 吸收 8 影响吸收的因素 AA平衡 肠粘膜状态 5 抗营养因子 胰蛋白酶抑制剂 6 饲料加工 热损害 7 饲养管理 补饲 饲喂次数 饲喂量 一 单胃动物对蛋白质的消化 吸收 二 反刍动物对蛋白质的消化 吸收 微生物蛋白 过瘤胃蛋白 能量 粪便 矿物质 pH RPAA 瘤胃 小肠 粪便 反刍动物蛋白质营养策略 反刍动物的N循环 瘤胃氮素循环 瘤胃中多余的NH3会被瘤胃壁吸收 经血液运送到肝脏 并在肝脏转成尿素 所生成的尿素一部分可经过唾液和血液返回瘤胃 再次被瘤胃微生物分解产NH3 这种NH3和尿素的生成的不断循环 称为瘤胃氮素循环 二 反刍动物对蛋白质的消化 吸收 1 饲料Pr在瘤胃内经过微生物改组合成饲料中不曾有的支链AA 因此 很大程度上可以说反刍动物的蛋白质营养实质上是瘤胃微生物营养 一 瘤胃的Pr消化吸收特点 2 反刍动物本身所需AA 小肠AA 来源于MCP UDP RUP 和内源蛋白质 MCP可以满足动物需要的50 100 UDP是高产时的必要补充 内源蛋白质量少且较稳定 二 反刍动物对蛋白质的消化 吸收 3 瘤胃中80 的微生物可以NH3为唯一氮源 26 只能利用NH3 55 可同时利用NH3和AA 因此 少量Pr即可满足微生物的需要 这是瘤胃微生物利用尿素等NPN的生物学基础 尿素尿素酶NH3 CO2 CH2O n细菌酶VFA 酮酸 碳链 NH3 酮酸 ATP细菌酶AAMCP真胃 小肠酶AA吸收 合成体蛋白 产品蛋白质 二 反刍动物对蛋白质的消化 吸收 4 MCP品质与豆粕 饼 苜蓿叶蛋白质相当 略次于优质的动物蛋白质 但优于大多数谷物蛋白 BV70 80 MCP的CP含量58 77 原虫含CP24 49 日粮不同 MCP的Pr含量不同 如日粮粗饲料含量高时瘤胃原虫含量高于精料含量高的日粮 5 大量RDP在瘤胃中分解 实际上存在能量和蛋白质的损失 6 饲料蛋白的降解率差异很大 适当加工处理可降低降解率 并可能提高UDP的小肠利用率 如加热 甲醛包被 缓释等措施可提高UDP利用率 二 反刍动物对蛋白质的消化 吸收 8 对反刍动物补充AA Pr的效果一般不如单胃动物明显 其效果取决于过瘤胃的数量以及过瘤胃AA在小肠的消化 吸收 7 NPN在瘤胃中集中 急剧分解不仅有氮素损失 且可能造成中毒 二 小肠中蛋白质的去向 二 反刍动物对蛋白质的消化 吸收 MCP小肠蛋白70 消化 吸收血液30 组织蛋白合成UDP30 70 粪便排出 粪N 未利用 尿N 动物对碳水化合物的营养 单胃动物碳水化合物营养 一 消化吸收 三 粗纤维的作用 二 代谢 一 消化吸收 淀粉酶只能水解 1 4糖苷键 因此 支链淀粉水解终产物除了麦芽糖外 还有支链寡聚糖 最后被寡聚1 6 糖苷酶水解 释放麦芽糖和葡糖 主要部位在小肠 在胰淀粉酶作用下 水解产生麦芽糖和少量葡萄糖的混合物 一 消化吸收 水解产生的单糖经主动转运吸收入细胞 顺序为 半乳糖 葡糖 果糖 戊糖 未消化吸收的C H2O进入后肠 在微生物作用下发酵产生VFA 幼龄动物乳糖酶活性高 断奶后下降 蔗糖酶在幼龄很低 麦芽糖酶断奶时上升 二 代谢 葡萄糖是单胃动物的主要能量来源 是其他生物合成过程的起始物质 血液葡萄糖维持在狭小范围内 单胃动物与人 70 100mg 100ml反刍动物 40 70mg 100ml禽 130 260mg 100ml 1 葡萄糖从肠道 肝和其他器官进入血液 2 血液葡萄糖离开到达各组织被利用 氧化或生物合成 二 代谢 1 从食物消化的葡糖吸收入血 2 体内合成 主要在肝 前体物有AA 乳酸 丙酸 甘油 合成量大 但低于第 1 途径 血糖维持稳定是二个过程的结果 血糖来源 1 合成糖原 2 合成脂肪 3 转化为AA 葡糖代谢的中间产物为非EAAC骨架 4 作为能源 葡糖是红细胞的唯一能源 大脑 N组织 肌肉的主要能源 二 代谢 血糖去路 反刍物碳水化合物营养 一 消化吸收 二 VFA的代谢 三 葡萄糖的代谢 1 饲料C H2O 葡糖 丙酮酸 VFA 单糖很少 2 瘤胃是消化C H2O的主要场所 消化量占总C H2O进食量的50 55 一 消化吸收 反刍动物消化C H2O与单胃动物不同 表现在 消化方式 消化部位和消化产物 C H2O降解为VFA有二个阶段 1 复合C H2O 纤维素 半纤维素 果胶 在细胞外水解为寡聚糖 主要是双糖 纤维二糖 麦芽糖和木二糖 和单糖 一 消化吸收 1 消化过程 2 双糖与单糖对瘤胃微生物不稳定 被其吸收后迅速地被细胞内酶降解为VFA 首先将单糖转化为丙酮酸 以后的代谢途径可有差异 同时产生CH4和热量 饲料中未降解的和细菌的C H2O占采食C H2O总量的10 20 这部分在小肠由酶消化 其过程同单胃动物 未消化部分进入大肠发酵 一 消化吸收 主要有乙酸 丙酸 丁酸 少量有甲酸 异丁酸 戊酸 异戊酸和己酸 瘤胃中24hrsVFA产量3 4kg 奶牛瘤网胃 绵羊300 400g 大肠产生并被动物利用了的VFA为上述量的10 乙酸 丙酸 丁酸的比例受日粮因素影响 日粮组成 精粗比 物理形式 颗粒大小 采食量和饲喂次数等 一 消化吸收 2 瘤胃发酵产生的VFA种类及影响因素 一 消化吸收 乙酸是主要酸 喂粗料时产量高 喂谷物时丙酸产量高 乙 丙比受日粮处理影响 加瘤胃素可提高丙酸比例 有利于肉牛育肥 饲料磨粉或制粉可提高丙酸产量 VFA的浓度受到吸收和产出的平衡调节 一 消化吸收 3 VFA的吸收 C H2O分解产生的VFA有75 直接从瘤网胃吸收 20 从真胃和瓣胃吸收 5 随食糜进入小肠后吸收 VFA吸收是被动的 C原子越多 吸收越快 吸收过程中 丁酸和一些丙酸在上皮和细胞中转化为 羟丁酸和乳酸 上皮细胞对丁酸代谢十分活跃 相应促进其吸收速度 二 VFA的代谢 乙酸 丁酸 体脂 乳脂丙酸 葡萄糖 1 合成 奶牛组织中体内50 乙酸 2 3丁酸 1 4丙酸被氧化 其中乙酸提供的能量占总能量需要量的70 2 氧化 2 葡萄糖的生理功能 是神经组织和血细胞的主要能源 肌糖原和肝糖原合成的前体 反刍动物泌乳期 妊娠期需要葡萄糖的量高 葡萄糖作为乳糖和甘油的前体物 是合成NADPH所必需的原料 三 葡萄糖的代谢 1 反刍动物所需葡糖主要是体内合成 部位在肝脏 1 前胃是消化CF的主要场所 是微生物消耗可溶性碳水化合物 不断产生纤维素分解酶分解CF的一个连续循环过程 2 VFA的75 由瘤胃壁吸收 20 由皱胃瓣胃吸收 5 由小肠吸收 吸收速度丁酸 丙酸 乙酸 3 饲粮的组成 加工方法 饲喂方法影响VFA的组成和瘤胃的发酵类型 日粮 CH2O n中含大量CF时 趋于乙酸发酵 大量淀粉时 趋于丙酸发酵 反刍动物消化利用 CH2O n小结 4 CH2O n在瘤胃中发酵为微生物提供营养 能量 C架 VFA吸收后又为动物提供营养 能量 总体来说 以瘤胃消化为主 以小肠 盲肠 结肠消化功能为辅 以VFA代谢为主 以葡萄糖代谢为辅 5 瘤胃消化 CH2O n有利有弊 CF的消化有利 而大量消化 CH2O n有能量损失 且容易使瘤胃pH降低 抑制微生物发酵 不利于CF消化 6 反刍动物所需葡萄糖主要由糖的异生产生而不是直接吸收 其前体物是丙酸 反刍动物消化利用 CH2O n小结 脂类消化 吸收和代谢 二 反刍动物对脂类的消化吸收 一 单胃动物对脂类的消化吸收 三 脂类的代谢 脂肪消化开始于胃 胃底腺可分泌胃脂酶 此酶可抑制胃蛋白酶的活性 并使胃酸的作用失效 胃脂酶水解日粮甘油三酯 TG 的10 30 胰脂酶可水解TG成甘油一酯和游离脂肪酸 脂类的消化 吸收 一 单胃动物对脂类的消化吸收 要点 1 消化的主要部位是十二指肠 空肠2 参与脂类消化的酶主要是胰脂肪酶 肠脂肪酶和胆汁 3 消化产物是甘油一酯 FA 胆酸 胆固醇等 组成水溶性的易吸收的乳糜微粒 4 主要吸收部位是回肠 并以异化扩散方式吸收 5 胃内为酸性环境 对脂肪的消化不利 在胃内起初步的乳化作用 乳糜微粒 十二指肠空肠血液 小肠黏膜 脂肪 脂蛋白 瘤胃 脂肪酸 甘油 饱和脂肪酸 异构化脂肪酸 完全氢化 部分氢化 挥发性脂肪酸 微生物分解 支链脂肪酸奇数碳脂肪酸 微生物合成 混合乳糜微粒 小肠 二 反刍动物对脂类的消化吸收 要点 1 瘤胃是反刍动物脂类物质的主要消化部位 在瘤胃中脂类物质得到明显的改组 瘤胃对脂类的消化有四个特点 1 大部分UFA氢化变成SFA 使EFA含量减少 2 部分UFA发生异构化反应 生成支链脂肪酸 3 中性FA 磷脂 甘油变成VFA 4 微生物合成的奇数碳和支链FA数量增加 2 脂类物质通过网 瓣胃时几乎不发生变化 进入皱胃后消化吸收与单胃动物相似 3 瘤胃壁只吸收VFA和短链FA 二 反刍动物对脂类的消化吸收 脂酰CoA 血液 葡萄糖 脂肪组织 乙酸 脂蛋白质 甘油三脂 游离脂肪酸 脂肪酸 甘油三酯 脂肪组织中脂肪的代谢 氧化供能 三 脂类的代谢 1 吸收进入细胞的甘油 FA重新合成甘油三酯